[发明专利]一种核壳型载体的制备方法

说明书

本发明提供了一种核壳型载体的制备方法，包括：硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶、田菁胶、羧甲基纤维素钠和水混合，得到胶液；将所述胶液喷涂在基材上，在100‑200℃焙烧，得到载体前躯体；将壳层浆液包覆在所述载体前驱体外部，然后在温度300‑500℃下焙烧。先在基材上制备一层胶层，增加了基材表面的粗糙度，避免了壳层材料容易从基材上脱落的现象；选用限定配比的胶液，不仅可以有效的封堵基材上的孔道，而且在一定程度上增加机械强度；控制烧结温度在300‑500℃，有效的保证了壳层的晶型，增大了载体的比表面积。

技术领域

本发明涉及催化剂载体领域，具体涉及一种核壳型载体的制备方法。

背景技术

随着化工业不断向着环保、节能和高效的方向发展。对催化剂的各项性能要求也不断提高。负载型催化剂以其催化活性高和选择性好而被广泛使用。其中以贵金属为活性组分的负载型催化剂应用最为广泛，特别是在石油化工中，贵金属负载型催化剂以其优异效的催化性能广泛的应用在气体纯化、原料加氢、裂解等工艺中。最常用的制备贵金属负载型催化剂的方法是，将贵金属活性组分通过浸渍、喷涂等方式，直接负载在比表面较大的载体上，然后通过焙烧，最终得到贵金属负载型催化剂。上述制备方法中，由于选用了比表面积较大的载体，而比表面积较大的载体其孔道较为丰富，这样就使得在负载的过程中，会有相当大的部分的贵金属渗入载体内部，而在载体内部的贵金属在催化过程中利用率很低，这样就造成了贵金属的浪费，而贵金属的价格昂贵，大大的增加了生产的成本。

针对上述问题，人们对载体做了改进，设计出一种核壳型载体，其是在比表面积小的载体上包覆一层比表面积较大的材料，以此来降低比表面积较大的材料表面孔道的深。γ-Al₂O₃和TiO₂以其比表面积大，且价格低廉来源广泛，而被广泛应用在壳层材料上，目前以γ-Al₂O₃为壳层材料的核壳型载体的制备方法为：将采用拟薄水铝石制成铝溶胶，再将基材浸渍在铝溶胶中，而后干燥焙烧，上述方法制备的核壳型载体存在着壳层厚度不均匀，且机械强度差的问题；以TiO₂为壳层材料的核壳型载体的制备方法为：将氯化钛与水混合，取其上层形成的钛溶胶，将载体置于钛溶胶中浸渍，焙烧，该制备方法中，由于氯化钛遇水后，立即发生剧烈的水解，同时伴随着大量的沉淀产生，使得生成的钛溶胶的量则非常少，仅为5％-10％左右，这样使得大量的钛原料浪费，同时水解过程中还产生大量的污染气体氯化氢；于此同时，采用该种方法制备的壳层载体同样存在着机械强度差的问题。

为此，中国专利CN101491778A一种薄壳型贵金属催化剂，其以氧化铝作为内核，采用以γ-Al₂O₃粉末作为涂层材料，将涂层材料与水、胶液和表面活性剂混合制成浆液，然后再将浆液喷涂在基材表面，在700-1200℃下焙烧，得到层状复合载体。上述技术方案中，直接采用以γ-Al₂O₃粉末胶液混合作为壳层材料，为了粘附强度，其只能采用很高的温度焙烧，我们知道γ相的氧化铝晶型的存在温度是在400-600℃，如果温度过高，就会导致晶型改变，而在700-1200℃下，γ相的氧化铝的晶型会转换成比表面积很小的δ相或/和θ相，大大的降低了载体的比表面积；与此同时，上述专利公开的技术方案对载体的机械强度也没有改善；

同时上述专利公开的技术方案中，公开的基材为比表面积较小的α-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、尖晶石、石英等作为基材，上述材料表面光滑，在上胶的过程中，往往会产生胶液无法负载在基材上的情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的壳层厚度不均匀，当其负载活性组分时，活性组分容易渗透到基材上，机械强度低的缺陷，以及壳层材料不易包覆在基材上缺陷，从而提供一种核壳型载体的制备方法。

一种核壳型载体的制备方法，包括如下步骤：